專利名稱：β-葡聚糖酶穩(wěn)定劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及穩(wěn)定生物活性制品制劑方法的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種固態(tài)或液態(tài)^-葡聚糖酶復(fù)合制劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
￠-葡聚糖酶是重要的工業(yè)用酶，它可以水解大麥￠-葡聚糖成較小聚合物，從而消除P -葡聚糖在啤酒行業(yè)所造成的麥汁粘度增大，過(guò)濾困難，得率降低，啤酒的霧狀渾濁和凝膠沉淀等問(wèn)題。如將￠-葡聚糖酶添加到飼料中，可以減少大麥￠-葡聚糖的抗?fàn)I養(yǎng)作用，增加單胃動(dòng)物對(duì)養(yǎng)分的吸收，提高以大麥為飼料的飼料利用率。廣義的￠-葡聚糖酶主要包括內(nèi)切1，3-1，4-葡聚糖酶、外切￠-1, 3-1，4-葡聚糖酶、內(nèi)切￠-1, 3-葡聚糖酶、內(nèi)切3-1，4-葡聚糖酶和外切￠-1, 3-葡聚糖酶外切￠-1,4-葡聚糖酶等.狹義的￠-葡聚糖酶指的即是內(nèi)切￠-1,3-1,4-葡聚糖酶。已經(jīng)證明，內(nèi)切酶可以明顯降低￠-葡聚糖的 粘度，而外切酶對(duì)P -葡聚糖的粘度影響較小。生物活性制品特別是酶通常在貯藏和使用過(guò)程中比較容易失活，而不能充分發(fā)揮其自身的生物功能，從而限制了這些活性物質(zhì)的應(yīng)用。應(yīng)用于飼料、啤酒等領(lǐng)域的固態(tài)生物活性制品，通常還需要經(jīng)歷干燥、造粒、擠壓、膨脹等高溫(80-120°C )高溫處理操作，極易導(dǎo)致這些生物制品失去活性。動(dòng)物胃中的酸性環(huán)境和胃、胰蛋白酶的存在，都會(huì)影響酶的使用效果。啤酒釀造糖化工藝的高溫為70-80°C，絕大多數(shù)￠-葡聚糖酶不能耐此高溫。商品化的酶制劑有粉末和液體兩種，液體酶制劑的工藝比較簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少，能耗低，但液體酶制劑存在著保存期短的缺點(diǎn)。為了提高液體酶的穩(wěn)定性，常采用添加保護(hù)劑的方法。酶在具體應(yīng)用的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)保存期短，或者酶活性降低，這是因?yàn)槊富盍艽蟪潭壬弦蕾囉诿阜肿訕?gòu)象的穩(wěn)定性，酶分子的構(gòu)象和催化部位的微環(huán)境的變化均影響到酶的催化活力，周圍溫度和PH會(huì)導(dǎo)致酶的空間結(jié)構(gòu)破壞從而喪失其原有的生物活性。酶在純的溶液中更易變性。P -葡聚糖酶的結(jié)構(gòu)與其穩(wěn)定性有直接相關(guān)性，周圍環(huán)境會(huì)影響實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中作用效率。因此酶的穩(wěn)定性問(wèn)題使得其應(yīng)用受限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種固態(tài)或液態(tài)￠-葡聚糖酶穩(wěn)定劑及其制備方法。穩(wěn)定 葡聚糖酶的液態(tài)制劑是直接向3-葡聚糖酶溶液加穩(wěn)定劑；固態(tài)制劑是向酶液中添加
穩(wěn)定劑后再加入載體淀粉進(jìn)行干燥、制粒。這兩種方法具有制劑簡(jiǎn)單、易于操作、成本低廉、制劑穩(wěn)定效果顯著等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的￠-葡聚糖酶制劑產(chǎn)品在室溫下存放6個(gè)月，酶活損失不高于20% (未加保護(hù)劑的酶活損失高于65%);在41下冷藏存放12個(gè)月，酶活損失不高于10% (未加保護(hù)劑的酶活損失高于35% )，滿足長(zhǎng)期保存的要求。本發(fā)明提供一種提高固態(tài)或液態(tài)P -葡聚糖酶穩(wěn)定性的保護(hù)劑，其特征在于至少包含以下一種或多種
(I)白蛋白；(2)明膠；(3) CaCl2O所述原料酶液的酶活力為15，000-25, 000IU/ml。所述的保護(hù)劑的質(zhì)量比為(I)白蛋白0.5-1.2%;(2)明膠1-4% ；(3) CaCl20.01-0.03%。所述的￠-葡聚糖酶穩(wěn)定劑，其特征在于所述的￠-葡聚糖酶為微生物來(lái)源的 葡聚糖酶，微生物是芽孢桿菌、青霉菌、鏈霉菌、曲霉菌、木霉菌、柱霉、假單胞菌、梭菌、
纖維單胞菌中的一種或多種，優(yōu)選芽孢桿菌3 -葡聚糖酶和由芽孢桿菌經(jīng)理化因素誘變育種及基因工程構(gòu)建的工程菌表達(dá)的￠-葡聚糖酶。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明使用的P -葡聚糖酶溶液是微生物分批補(bǔ)料發(fā)酵制得P -葡聚糖酶的粗酶液，經(jīng)離心處理后制得，其中產(chǎn)酶微生物包括芽孢桿菌、青霉菌、鏈霉菌、曲霉菌、木霉菌、柱霉、假單胞菌、梭菌、纖維單胞菌各類菌種，優(yōu)選芽孢桿菌及其經(jīng)經(jīng)理化因素誘變育種和基因改造后構(gòu)建的基因工程菌，但不僅限于此類微生物；(2)飼料用酶^ -葡聚糖酶的發(fā)酵粗酶液，再經(jīng)過(guò)絮凝、離心的酶液；(3)啤酒釀造用酶^ -葡聚糖酶的發(fā)酵粗酶液，再經(jīng)過(guò)絮凝、離心和超濾純化后操作所獲得的酶液。酶活定義為在pH5. 5，37°C下，每分鐘釋放出Iumol相當(dāng)于￠-葡聚糖的還原糖所需要的酶量為I個(gè)活力單位(IU)。所用的保護(hù)劑均為市售的食品級(jí)商品。實(shí)施例I :收集由芽孢桿菌分批補(bǔ)料發(fā)酵生產(chǎn)的P -葡聚糖酶粗酶液，基于酶的特定用途選擇純化操作將IlL上述￠-葡聚糖酶粗酶液，用三足離心機(jī)以2000rpm轉(zhuǎn)速進(jìn)行離心操作去除大部分的菌體等固體形物，制得大約IOL澄清的￠-葡聚糖酶溶液；(I)飼料用酶將IOL上述￠-葡聚糖酶的粗酶液，加入絮凝助劑(氯化鈣、聚鋁、陽(yáng)離子和陰離子聚丙烯酰胺等)進(jìn)行絮凝操作，并用三足離心機(jī)以2000rpm轉(zhuǎn)速離心分離去除大部分絮凝助劑、菌體和雜蛋白等固形物，制得大約8L的￠-葡聚糖酶溶液；(2)啤酒釀造用酶將IOL上述P -葡聚糖酶的粗酶液，經(jīng)過(guò)殼聚糖為絮凝助劑絮凝操作、三足離心機(jī)離心分離以及兩個(gè)截留分子量分別為IOkDa與50kDa中空纖維超濾膜分離，獲得了純度更高的P -葡聚糖酶溶液。純化后3-葡聚糖酶溶液再通過(guò)真空蒸發(fā)濃縮的方法將酶液的酶活控制在20，000IU/ml。實(shí)施例2 :以啤酒釀造用酶為例，將發(fā)酵獲得的P -葡聚糖酶液進(jìn)行絮凝、離心和10kDa、50kDa和超濾純化處理操作，并經(jīng)適當(dāng)濃縮后獲得3 -葡聚糖酶溶液(酶活為20，120IU/mL)。取5L上述￠-葡聚糖酶溶液，向其中加入50g白蛋白、IOOg明膠和Ig CaCl2作為液態(tài)酶制劑復(fù)合保護(hù)劑，并通過(guò)攪拌混合均勻，制得3 -葡聚糖酶的液態(tài)制劑產(chǎn)品， 4°C下冷藏保存或室溫保存?zhèn)溆?，其?chǔ)存穩(wěn)定性如表I。表I 0 -葡聚糖酶液態(tài)酶制劑儲(chǔ)存穩(wěn)定性
權(quán)利要求
1.一種提高固態(tài)或液態(tài)β-葡聚糖酶穩(wěn)定劑，其特征在于至少包含以下一種或多種 (1)白蛋白； (2)明膠； (3)CaCl2 ο 所述原料酶液的酶活力為15，000-25, 000IU/ml。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種葡聚糖酶穩(wěn)定劑，其特征在于所述的保護(hù)劑的質(zhì)量比為 (1)白蛋白0.5-1.2%; (2)明膠1-4% ； (3)CaCl20.01-0.03%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的葡聚糖酶穩(wěn)定劑，其特征在于所述的葡聚糖酶為微生物來(lái)源的β -葡聚糖酶，微生物是芽孢桿菌、青霉菌、鏈霉菌、曲霉菌、木霉菌、柱霉、假單胞菌、梭菌、纖維單胞菌中的一種或多種，優(yōu)選芽孢桿菌β -葡聚糖酶和由芽孢桿菌經(jīng)理化因素誘變育種及基因工程構(gòu)建的工程菌表達(dá)的β-葡聚糖酶。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種固態(tài)或液態(tài)β-葡聚糖酶穩(wěn)定劑及其制備方法。該β-葡聚糖酶穩(wěn)定劑至少包含β-葡聚糖酶與保護(hù)劑，原料酶液的酶活力為15,000-25,000IU/ml。保護(hù)劑選自至少包含以下一種或多種(1)白蛋白，(2)明膠，(3)CaCl2。本發(fā)明在室溫下保存6個(gè)月酶活損失不高于20％(未加保護(hù)劑的酶活損失高于65％)，在4℃下保存12個(gè)月酶活損失不高于10％(未加保護(hù)劑的酶活損失高于35％)，可以滿足長(zhǎng)期穩(wěn)定保存的要求。
文檔編號(hào)C12N9/96GK102634503SQ20111003785
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月14日
發(fā)明者鄧開(kāi)健 申請(qǐng)人:廣州市開(kāi)恒生物科技有限公司